高中生物學教學中學生科學思維培養的實踐

摘 要：常規的高中生物課程教學存在“應試、灌輸”問題，學生需要按照標準答案去分析生物問題。但是，這種僵化的、固定的生物思維活動并不利于學生的長遠發展，使得學生逐漸成長為只會紙上談兵的“應試機器”，難以真正展開科學探索。針對這一現實問題，高中生物教師要積極解放學生的思想，優化學生的科學思維，促使學生積極應用，靈活創新。本文將從組織生物探究，引導學生生成科學思維;完善生物實驗，優化學生科學思維;鼓勵學生質疑，促進科學思維高階發展三個角度來分析高中生物教師應該如何培養學生的科學思維。

關鍵詞：高中生物;科學思維;培養策略

新課改的深入發展使得高中生物教學發生了根本性的變化，其中最為突出的一個教學轉變便是從過于關注生物知識、基礎技能的短期教學效益轉而開始關注生物教育是否可以為學生的終身發展提供必要的學識、能力與思維品質，確保生物教育對學生的一生成長都有積極作用，由此形成了核心素養教學觀。其中，在生物學科素養中，科學思維是最為重要的一個素養成分，它是指學生根據現實證據展開生物推理、假說驗證，利用科學思維來認識事物、解決問題的一種意識能力。這一素養要求實則是要讓學生積極利用生物所學來解決現實問題，引導學生多多展開生物論證活動，進而全面優化學生的思維結構，逐步培養學生的科學素養。因此，高中生物教師要積極培養學生的科學思維，為學生的自主建構與知識應用做準備。

一、 組織生物探究，引導學生生成科學思維

探究活動最早也是在自然科學中出現的，而生物學科又是自然科學的重要分支，所以探究活動也必然會在高中生物教學中發揮自身優勢，能夠更好地培養學生的科學思維。常規的高中生物課堂教學以“教師講，學生聽”的灌輸活動為主，學生不必積極思考便可獲取生物信息，導致學生逐漸養成了惰性思維習慣，難以生成科學思維。但是，探究活動不同，它需要學生親自去發現問題、假說論證、建模推理，經歷生物知識的產生過程，從而使其自然而然地形成科學思維。因此，高中生物教師要積極組織生物探究活動，引導學生多思多做，促使學生在探究中形成科學認識，促進思維發展。

就如在“細胞中的糖類和脂類”一課教學中，筆者就將6名異質學生分成一組，要求他們將教材內容細化分類，總結出糖類、脂類對于生物體的重要作用，借此分析蛋白質、糖類與核酸的分子結構，理解生物大分子是以碳鏈為骨架的。本班學生對糖類、脂類并不陌生，甚至有少部分學生每天必須補充糖分才能避免低血糖、低血壓等健康問題的出現，所以他們可以憑借這一生活經驗去學習生物知識。在生物課堂上，學生需以小組形式呈現糖類的種類與作用、脂類的種類與作用與生物大分子的結構特點，利用這些知識去分析現實問題。根據小組結論，筆者會適當補充與糾正不恰當的探究結論，便于學生積極優化自己的知識結構。另外，筆者還讓學生自主探究如何才能養成健康的飲食習慣，使其從各類食物的營養成分與人體對各種營養成分的需求入手，引導學生積極將生物所學與現實生成結合起來，促使學生在生物探究中形成正確的飲食觀。如此一來，學生便可在探究活動中形成科學認識，快速形成科學思維。

二、 完善生物實驗，優化學生科學思維

實驗是生物課程中十分重要的教學內容，同時也是高中生學習生物知識的重要方式，需要學生積極利用所學知識展開實驗操作，通過實驗驗證、發現某個生物結論。常規的高中生物實驗教學以驗證性實驗為主，即教師會提前展示生物結論，然后由教師演示實驗或者學生自主操作，但是目的是為了證明生物結論。這種教學活動雖然是學生獲取生物結論的重要方法，但是探究性不高，并不能很好地促進學生科學思維的生成。對此，高中生物教師要積極完善探究性生物實驗，引導學生自主觀察、自主發現、自主創新，讓學生根據生物實驗現象與操作步驟得出生物推理，由此推導出生物結論，從而切實促進學生科學思維的發育與發展。

就如在關于細胞知識教學中，筆者就經常引導學生通過生物實驗來學習相關知識。比如在“細胞的多樣性與統一性”一課教學中，筆者就要求學生自主制作植物切片，利用顯微鏡觀察植物切片的細胞結構。比如，有的學生制作了洋蔥切片，有的學生制作了番茄切片，有的學生則制作了黃瓜切片，認真觀察了切片所呈現的細胞結構。通過本輪生物實驗，筆者要求學生自主總結顯微鏡的使用原理，記錄觀察現象，認真分析各類植物切片的細胞特點，借此認識細胞的多樣性特點。然后，學生還需進一步總結各類植物切片的共同特征，分析細胞的統一性。除了常規的課堂實驗教學之外，筆者還經常引導學生進行拓展性生物實驗實踐活動。就如在“雜交育種與誘變育種”一課教學中，筆者就鼓勵學生及時參與生物實驗，利用教材所介紹的雜交育種與誘變育種知識培育雜交植物，借此引導學生應用理論知識展開實踐探索。就目前來說，我國的遺傳變異科學已經十分先進，袁隆平先生所研發的雜交水稻也得以廣泛種植，而且各個地區的農民也利用雜交、誘變知識培育出了新的品種，不少學生都品嘗過通過雜交育種、誘變育種所收獲的果實，所以學生對本輪實驗任務十分感興趣。于是，本班學生便充分利用互聯網、圖書等途徑收集了雜交育種、誘變育種的相關內容，了解這一基因變異技術的實施要點，借此展開了生物實驗，種植了新的植物。由于這個過程十分漫長，且存在一定的失敗率，所以筆者也及時追蹤了學生的探究過程，及時為學生提供專業幫助。

三、 鼓勵學生質疑，促進科學思維高階發展

質疑是創新的前提，學生所形成的科學思維也需要通過大量的質疑得以健康發展。在新課改下，如何培養出具有創新能力的人才已經成為現代教育的基本問題，而廣義的創新活動包括學生自主發現學科知識的有意義學習活動，因為這些知識雖然已經經過前人的證實，但是對于學生來說卻是全新的。而且，科學需要創新，所以高中生物教師要鼓勵學生積極質疑，引導學生提出不同的解題方法，鼓勵學生自主提問，從而穩步引導學生的科學思維實現高階發展。

就如在“人類遺傳病”一課教學中，筆者就引導學生學習了人類遺傳病的主要類型、檢測與預防知識，分析了人類基因組計劃的科學意義，借此理解《中華人民共和國婚姻法》中關于人類遺傳病的相關內容。在本課教學中，學生對遺傳病的興趣十分強烈，也產生了這樣一個疑問：“遺傳病是否一定會遺傳到孩子身上，我們是否可以規避后代遺傳到父母身上的遺傳病？”借此，筆者引導學生探究了基因遺傳規律，通過染色體這一遺傳基因攜帶體去分析人類遺傳病的特點與規律。另外，還有部分學生提問：有的父母身上并未攜帶某種疾病的基因，那么兒女又是如何遺傳到這種疾病的呢？針對這個問題，筆者從隔代遺傳、基因變異兩個角度引導學生進一步學習了遺傳病的遺傳規律。當學生解答了知識疑問之后，便對人類基因組計劃產生了更加濃厚的學習興趣，也意識到人類基因組計劃很可能會改變遺傳病的遺傳現象，從而展開了有效學習。

總而言之，在高中生物教學中培養學生的科學思維可以引導學生利用生物知識去探究現實問題，將對學生的未來成長有直接影響。因此，高中生物教師要讓學生自己去建構生物知識，引導學生邊學邊思、邊學邊做，促使學生逐步形成科學思維，把握生物學科的遷移規律。

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作者簡介：

黃瓊，福建省漳州市，福建省漳州市薌城中學。